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题名行进速度对铝合金无针搅拌摩擦改性层性能的影响
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作者
张浩
王优强
段继周
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机构
青岛理工大学机械与汽车工程学院
中国科学院海洋研究所海洋环境腐蚀与生物污损重点实验室
青岛海洋科学与技术国家重点实验室海洋腐蚀与防护开放工作室
中国科学院海洋大学科学研究中心
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出处
《表面技术》
北大核心
2025年第8期96-106,共11页
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基金
国家自然科学基金(42076044)。
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文摘
目的 利用无针搅拌头对2024铝合金表面进行搅拌摩擦加工(FSP)处理,探究行进速度对铝合金改性层性能的影响。方法 采用HT-JC6×8/2搅拌摩擦焊接设备对合金表面进行改性处理。采用电火花线切割在改性层表面截取测试试样(均来自细晶区)。采用5%(体积分数)氟硼酸对改性层试样进行阳极覆膜,以便观察改性层金相组织。通过光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电镜(TEM)等,分析了改性层的显微组织、形貌及性能。采用电化学测试,研究不同行进速度下改性层在3.5%(质量分数)Na Cl溶液中的腐蚀行为。结果 改性层晶粒得到显著细化,未发现气孔、裂纹等缺陷。改性层分为细晶区(FG)、变形晶区(TG)和粗晶区(CG)。其中,FG厚度在1 024.3~1 247.3μm。当行进速度为100 mm/min时,改性层的性能最优,其屈服强度(σ_(0.2))、抗拉强度(σ_(b))相比于母材(BM)分别提升了19.2%和24.5%,伸长率(δ)最高可达20.3%;改性层以韧性断裂为主。同时,相较于BM,改性层的耐腐蚀性能最佳,其腐蚀电位(E_(corr))提升至–0.539 V,腐蚀电流密度(J_(corr))降低至2.448×10^(-6) A/cm^(2)。结论 通过对不同行进速度下改性层组织及性能的分析,发现改性层的力学性能和抗腐蚀性能,随着行进速度的增加,均呈现先增强后减弱的趋势。当行进速度达到100 mm/min时,改性层的性能最佳。
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关键词
无针搅拌摩擦
2024铝合金
表面改性
力学性能
耐腐蚀
行进速度
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Keywords
FSP
2024 aluminum alloy
surface modification
mechanical properties
corrosion resistance
traverse speed
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分类号
TG174
[金属学及工艺—金属表面处理]
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